Progressive Collapse Resistant Design
خرابی پیشرونده و طراحی مقاوم سازه ها در برابر آن Progressive Collapse Resistant Design of Structures كريم عابدي Part 1 تعریف خرابی پیشرونده خرابی پیشرونده ) (Progressive Collapseرا می توان به عنوان یک واکنش زنجیره ای ) (Chain Reactionیا انتشار خرابی ) (Propagation of Failureتعریف کرد که در آن تحت عللی خاص ،صدمه موضعی ) (Local Damageدر ناحیه نسبتا کوچکی از سازه رخ می دهد و در شرایطی این صدمه موضعی ،به بخش های دیگری از سازه گسترش یافته و در نهایت به خرابی کلی (Overall ) Collapseسازه ،منتهی می شود .به عبارت دیگر بعض ی مواقع خرابی محل عضو ،به صورت موضعی باقی نمانده و در کل سازه منتشر می شود. پدیده دومینو با استفاده از پدیده Dominoیا House of cardsمی توان پیشروندگی خرابی را به وضوح نشان داد .شکل زیر تعدادی کارت با ارتفاع Lرا نشان هی دهد که به فاصله λازهمدیگرقرارگرفته اند. فرض می کنیم یکی از کارت ها ،در اثر ضربه ،پایداری خود را از دست داده و خراب شود. وضعیت کارت های دیگررا بعد از این خرابی می توان دردو حالت بررس ی کرد : • حالت اول :λ ≥Lیعنی وقتی که فاصله کارت ها ،از ارتفاع شان کمتر است .این وضعیت در شکل زیر نشان داده شده است .در این حالت ،ناپایداری کارت اولی باعث گسترش ناپایداری به صورت پیشرونده به تمام کارت های دیگر خواهد شد ،یعنی خرابی به صورت پیشرونده رخ خواهد داد. حالت دوم :λ ≤ Lیعنی وقتی که فاصله کارت ها ،از ارتفاع شان بیشتر است .این حالت نیز در شکل زیر نشان داده شده است .همان طوری که مشاهده می شود در این حالت ناپایداری اولیه به صورت موضعی در محل شروع خرابی باقی مانده و انتشاری واقع نمی شود. سئواالت اساس ی درهنگام بررس ی خرابی پیشرونده -1علت وقوع خرابی چه بوده است ؟ -2چه هنگاهی یک خرابی محلی ،به صورت موضعی باقی می ماند و انتشاری ایجاد نمی شود؟ -3تحت چه شرایطی یک خرابی محلی می تواند در بخش بزرگی از سازه انتشاریابد؟ -4چه پارامترهایی امکان انتشارخرابی محلی را افزایش یا کاهش می دهند؟ -5چگونه طراح می تواند ازوقوع پدیده انتشار جلوگیری نماید؟ عوامل ایجادکننده خرابی پیشرونده خرابی پیشرونده درسازه ها بیشتربه دو علت زیر اتفاق می افتد: الف) خطا های طراحی و اجرایی )(Construction and Design Errors ب) بارهای غیرعادی )(Abnormal Loading که موجب شکست محلی ) (local Fractureیا ناپایداری محلی) (Local Instabilityمی شوند. PROGRESIVE COLLAPSE Inadequate robustness Conception Local instability Human errors Erection Local fractures Dynamical effects Service Earthquake Explosion Earthquake + explosion + fire Fire Impact Impact + explosion + fire (Localموارد وقوع ناپایداری محلی )Instability و انتشارآن LOCAL INSTABILITY Inadequate robustness – double layer grids DOMINO EFFECT propagation of buckling lines of collapse DYNAMIC EFFECT a=16g PROPAGATION OF LOCAL INSTABILITY IN SIGLE LAYER DOMES ARCHETYPE OF DOMINO EFFECT IN SPACE STRUCTURE Collapse of Hartford Civic Center Arena Roof January 18,1978 Collapse of Hartford (Connecticut, USA) Arena Roof, 1978 first local failure LOCAL INSTABILITY Dynamical effects Progressive collapse of initial local buckling PIPE BUCKLING MEXICO BAY 20 21 22 Collapse of Paris Airport Terminal 2E, 2004 Structure separation Arch buckling COLLAPSE OF RETICULATED DOMES Done with 72 members Numerical tests. Dynamical analysis of local buckling propagation ANSYS A. Ivan, 1999 Snow agglomeration EXPOSITION HALLS FROM BRNO AND BUCHAREST BUCHAREST BRNO ARCHETYPE OF LOCAL BUCKLING PROPAGATION Collapse of exposition hall Bucharest-1963 Before collapse After collapse COLLAPSE OF EXPOSITION HALL, Bucharest, 1963 snow agglomeration local buckling snap - through PROPAGATION OF LOCAL BUCKLING snow agglomeration
© Copyright 2025